船用捷联式惯性导航系统仿真器的设计和研究

本文针对船用捷联式惯导系统的特点介绍了船用捷联式惯导系统仿真器硬件和软件的组成及其主要工作原理。此仿真器不仅能在实验室条件下模拟出船用捷联式惯导系统的各种工作环境,还可以模拟惯性仪表的测量噪声,从而帮助研究设计人员对惯性导航系统的算法进行误差分析,是船用捷联式惯导系统的一种重要调试工具。     

基于MEMS的GPS/SINS组合导航技术发展现状

对比了GPS、捷联式惯导系统、微电子机械系统(MEMS)惯性传感器各自的优缺点.针对目前以惯性技术为基础的组合导航系统得到了重视和发展,介绍了基于MEMS的GPS/捷联式惯导组合过程中存在的各种技术问题和解决这些技术难题的技术途径.     

基于激光陀螺捷联惯导技术的火炮身管指向系统设计

提出了一种基于激光陀螺捷联惯导技术的火炮身管指向系统的设计方案,采用捷联惯导技术、DSP和FPGA技术、自主标定和误差自动补偿等技术实现了系统的组成和功能,并对系统精度进行了分析。     

一种用于惯导系统车载试验的速度基准系统

介绍了一种自行研制的用于捷联惯导车载试验的速度基准系统.该系统由卫星导航装置、车速采集装置和主控计算机组成,能够实时输出满足一定精度要求的速度数据,可作为捷联惯导跑车试验中的速度基准,用以模拟其它测速设备的输出.经过实际车载试验验证,该基准系统组成简单,功耗、体积、重量和速度精度满足捷联惯导车载试验要求,能够做到在无卫星导航信息条件下,模拟实现组合导航系统的测速功能.     

船用捷联惯导系统标定技术方案设计

以船用各种高精度光学捷联惯导系统为主要研究对象,开展高精度标定技术研究,完成船用高精度光学捷联惯导系统码头标定实验室样机建设,实现不同类型光学捷联惯导系统的自动化标定,并通过综合仿真验证系统、跑车验证系统来确认标定结果的有效性,确保惯导系统在实际使用环境下的精度.     

光纤布拉格光栅结构应变监测系统在船体上的应用

介绍一种光纤布拉格光栅应变结构检测系统,该系统是针对如船舶、桥梁、飞行器等需要对关键结构进行应变测量的智能监测系统。该系统传感器采用减敏片式弹簧结构,使应变测量范围可达到10 000με,满量程精度为0.1%,同时可达到实时准确的在线监测。经实船验证,该系统数据采集迅速、可靠性高。     

内水平阻尼捷联惯导误差仿真研究

捷联惯导系统依靠算法建立导航坐标系,以数学平台取代平台惯导物理实体平台,其系统误差中同样存在三种周期振荡成分.将平台惯导内水平阻尼思想引入捷联惯导,阻尼舒拉周期振荡和傅科周期振荡误差成分,同时推导了内水平阻尼捷联惯导误差传播方程.仿真实验表明,引入内水平阻尼之后,在载体加速度较小的条件下,捷联惯导姿态精度得到明显提高.     

长航时捷联惯导系统综合校正方法

针对捷联惯导系统长时间工作时导航误差随时间发散的问题,提出一种适用于长航时捷联惯导系统的综合校正算法.首先建立了惯性系下的φ方程,在此基础上推导了陀螺误差引起的惯性系下φ角增量表达式,并通过φ角增量与观测量（位置误差和航向误差）之间的关系,建立起陀螺误差与观测量之间的关系,进而利用不定期获取的参考位置和航向信息计算陀螺漂移并进行修正.理论和实验分析表明,所提出的综合校正方法明显地抑制了捷联惯导误差随时间的发散,可有效提高长航时捷联惯导系统的导航精度,且该方法不受载体运动和纬度变化的影响,具有很强的工程实用价值.     

一种新的船用捷联惯导系统阻尼算法

针对平台式惯导系统阻尼系统设计复杂的问题,根据罗经对准网络与阻尼网络的等效性,研究一种新的捷联阻尼算法。以捷联式惯导系统的数学平台代替平台式惯导系统的实体平台,设计捷联式惯导系统阻尼网络,包括水平阻尼网络和全阻尼网络,推导方便计算机运行的水平阻尼算法和全阻尼算法。结合某型激光陀螺双轴旋转惯导系统半实物仿真,对水平阻尼和全阻尼算法进行验证。     

舰船捷联惯导系统软件在Linux下的设计与实现

以捷联惯导系统的原理为基础，在L inux环境下给出一种舰船捷联惯导系统软件的设计和实现方法。     

基于OpenGL的船用SINS可视化仿真系统

针对OpenGL技术在捷联惯性技术中的应用，根据舰船在海上运动的特点，通过建立数学模型模拟惯性器件输出，进行捷联系统仿真，并在MFC平台上运用OpenGL技术将实时解算出的舰船姿态角，位置和速度信息在虚拟三维海景中呈现出来，动态显示导航信息误差曲线，实现了系统的在线评估。     

基于激光陀螺的变形测量系统方案设计

设计了一种变形测量系统,主要功能为消除舰船姿态测量设备和被试设备处于不同安装位置时由于船体变形对精度检测造成的影响.在介绍了激光陀螺工作原理和分析测量原理的基础上进行总体方案构建,对惯性测量单元、时统模块和设备安装配置进行重点设计,完成了实船安装方案和验证方案设计.试验结果表明,所设计的各部分工作正常,测量精度优于25”,满足系统设计要求.     

鱼雷捷联惯性系统尺寸效应引起的误差分析

安装于鱼雷捷联惯性系统中的惯性测量装置不可避免地存在安装位置误差,从而引起了尺寸效应。文章对尺寸效应引起的系统误差进行了分析,仿真结果表明,只要惯性测量装置偏离雷体摇摆中心距离较小,且鱼雷作旋回运动的速度较低、时间较短,则可以忽略尺寸效应对系统导航性能的影响。     

光纤陀螺,旋转捷联惯导系统误差分析(英文)

The error equation of a rotating inertial navigation system was introduced. The effect of the system’s main error source (constant drift of gyro and zero bias of accelerometer) under rotating conditions for the system was analyzed. Validity of theoretical analysis was shown via simulation, and that provides a theoretical foundation for a rotating strap-down inertial navigation system during actual experimentation and application.     

建造中的船体在船台上的应力松驰现象研究

为得到建造中的船体在船台上的船体变形数据,基于FBG技术设计了船体在船台上的蠕变和应力松驰现象的监测系统,将该系统布置在实际船体结构上,测量了在船台上受结构蠕变和结构应力松驰现象综合作用所造成的船体结构变形,分析了监测过程中造成船体结构变形的因素,指出应力松驰是主要因素。数据分析表明:利用FBG传感技术进行船体变形长期监测是可行的;船体在船台上存在结构蠕变和应力松驰现象。最后,并基于壳体理论估算了船台上的船体结构的内应力释放速率。     

船体变形测量技术综述

讨论了船体变形产生的原因,对目前常用的船体变形测量技术研究现状进行了叙述和分析,主要介绍了偏振光能量测量法,大钢管基准法,双光源双CCD测量法,双频偏振光法,光栅法,液体压力测量法,摄影测量法,应变传感器测量法,多部位安装航姿系统,惯性测量匹配法,GPS测量法等,探讨了船体变形测量技术面临的问题和未来发展方向.     

旋转惯导捷联算法

针对旋转惯导计算原理,分析了转台测角、测速误差对系统精度的影响。为确定其影响程度,将转台测角、测速误差等效为相应量值的陀螺仪漂移。理论计算和仿真结果表明,转台测量误差特别是测速误差对惯导系统造成较大的影响。提出改进的旋转惯导捷联算法,该算法在姿态更新和导航计算后引入转台转角信息而不涉及转速信息,从算法原理上消除了测速误差对系统精度的影响。     

基于FGU的船体变形测量技术中时间延迟补偿方法研究

基于光纤惯性测量单元(Fiber Gyro Unit,简称FGU)的角速率匹配法是船体变形测量技术的发展方向,但是在实际应用中两套测量单元之间存在时间延迟,会影响船体变形测量精度。该文分析了时间延迟的产生机理以及时间延迟对变形估计的影响。并基于二阶马尔科夫模型对船体变形建模,建立卡尔曼滤波状态方程和量测方程,提出了一种时间延迟补偿方法,将时间延迟扩充为状态量,对其进行实时的估计和补偿。最后通过仿真并结合实船试验数据,对比分析了时间延迟补偿前后的变形估计效果,验证了此方法的有效性。     

舰艇弹性变形实时测量系统研究

舰艇航行时发生弹性变形,分析波浪中舰艇弹性变形对作战效能的影响,研究舰艇弹性变形实船测量的要求和内容,十分必要的。文章提出开展波浪中舰艇弹性变形实船测量研究,分析捷联垂直参考基准装置等角位移测量装置的性能及特点,选择平台罗经、捷联垂直参考基准装置和中心处理机,构建了一个舰艇弹性变形实时测量系统。采用坞内半坐墩、码头系泊、海上航行等三种状态顺序完成测量的方案,进行多部位的同步、实时测量,对测量结果进行分析。     

前馈稳定技术在舰用雷达中的应用

就舰体摇摆运动对雷达的影响，介绍了解决问题的途径。比较了两轴稳定和四轴稳定以及两轴稳定中前馈技术和后馈技术的优缺点，分析了两轴稳定中前馈稳定的基本原理。介绍了平台罗经和捷联垂直参考基准两种舰体摇摆信息源。分别讨论了平台罗经和捷联垂直参考基准提供摇摆数据时前馈稳定的实现方法。在舰体摇摆信息源无速度量输出时给出了利用摇摆位置量解算摇摆速度量的公式。为解决数据传输延迟造成的数据误差，提出了一种数据外推平滑方法。上述原理和计算公式均经过工程实际应用检验，对解决同类问题具有一定的参考价值。